高低級腦區間用多個頻段溝通資訊
- 發佈時間：2016-02-23 01:30:47 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京2月22日電 （記者常麗君）人腦認知外部世界，視覺皮層要把外部資訊從低級腦區傳到高級腦區，但資訊也會反向流動，那麼大腦如何知道資訊該怎麼走呢？據每日科學網站近日報道，德國恩斯特·斯特格曼神經科學研究所與馬普社會科學院合作，證明了人腦視覺皮層用什麼頻段取決於資訊傳輸的方向。這一研究有助於理解某些精神疾病的成因，並在將來開發出相應療法。
人腦處理資訊分為“自下而上”和“自上而下”兩種過程，資訊從低級腦區流向高級腦區，是自下而上的通訊，反之則是自上而下的通訊。一個人觀察外部環境時，是按自下而上法則處理輸入的感覺資訊流；而大腦根據以往的經驗組織資訊，並在此基礎上做出預測，則是按照自上而下法則。因此，自上而下的資訊流影響著自下而上的，並驅使我們的注意力朝向當前的重要目標。
以往對獼猴腦區研究表明，發生自下而上的資訊流時，神經活動在用一種約60赫茲的特殊頻段，叫做γ頻段；發生自上而下的資訊流時，所用頻率在10赫茲和20赫茲之間，也叫α和β頻段。因此本質上，不同等級的視覺皮層區用不同頻段把資訊從高級區傳到低級區。
在新實驗中，研究人員證明了人腦自下而上和自上而下兩種通道也在用不同的頻段。他們用腦磁圖（MEG）技術描記腦電流産生的磁場，研究了人腦中26個腦區的活動，還描述了人類獨有腦區的級別位置。
在某些精神疾病中，自上而下和自下而上的資訊流好像混在一起。研究人員指出，健康人能區分資訊輸入和高級腦區對資訊所做解釋之間的差別，而精神病患者則會有困難。比如，一團雲可能呈現出人臉特徵，健康人不會認為雲就是人臉，但精神病患者會認為雲的人臉特徵就是真的人臉，把自上而下的解釋當作了自下而上的感覺輸入。新研究對人腦資訊傳輸方向和使用頻段的分析，有助於理解某些精神疾病的成因，並在將來開發出相應的治療方法。
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